浅谈太阳能利用在绿色建筑设计中应用

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1、浅谈太阳能利用在绿色建筑设计中应用摘要：目前，建筑的设计一般只需考虑一下功能构造、外型美观、结构安全上的需求，而在环境问题与人类关系日益紧张的今日，仅仅考虑这些显然不够，在设计的考虑中我们还应加入环保节能这一要素。太阳能作为一种用之不竭、清洁的可再生能源，利用前景非常广阔。在提倡环保与节能的时代背景下，太阳能与绿色建筑的结合是建筑节能发展的必然趋势。关键词：太阳能利用绿色建筑节能可再生能源中图分类号：TE08文献标识码：A1国内外太阳能利用现状1.1太阳能能源在国外建筑中的利用现状美国作为一个发达国家，建筑用能已占全国总能耗的30%-90%，对经济发展形成了一定的制约作用。因此，美国太阳能

2、建筑的发展极为迅速。美国对太阳能作了积极的探索，其中“百万太阳能屋顶计划”。7在日本，政府在建筑节能方面做出相关的规定，其中包括保温，采光、节电等方面，尤其是针对居住建筑的节能方面。其中在节电方面，政府提倡利用太阳能资源，在居住小区普遍应用太阳能，即通过屋顶安装太阳能集热器，吸收太阳光转化为电能供暖（冷）同时还可以提供热水，太阳能热水已经是普遍应用的所以想技术。现在欧洲一些国家普遍认为被动式太阳能采暖技术将成为本世纪建筑设计的趋向。1.2太阳能能源在中国建筑中的利用现状当前，我国被动式太阳房已进入规模普及阶段。由群体太阳能建筑向太阳能住宅小区、太阳村、太阳城发展。随着北京奥运会和上海世博会

3、的举办，太阳能绿色建筑得到了较大的发展，国家体育馆、中国国家馆等都应用了太阳能技术。当前，随着太阳的利用的水平不断提高，有利减少自然能源的消耗，减少环境污染，国家大力扶植和推广太阳能技术。大量示范性建筑的建成，它们将太阳能绿色建筑集太阳能光热、光电、采暖空调、储热等于一体，其技术含量更高，内涵更丰富，使用范围更广泛，使得太阳能绿色建筑得到更好的普及和推广。2太阳能利用在绿色建筑设计中的必然趋势2.1应用太阳能技术是绿色建筑的必然选择何为绿色建筑？绿色建筑是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐

4、共生的建筑。7太阳能建筑系统是绿色能源和新建筑理念两大革命的交汇点，专家们公认，太阳能是未来人类最适合、最安全、最理想的替代能源。目前，太阳能利用转化率约为10%—12%，太阳能的开发利用潜力十分巨大。如果对太阳能进行全面的开发利用，可以从多角度为人类造福，创造更好的个人和社会生活质量。因此，在建筑中应用太阳能技术是绿色建筑迈向可持续发展的必然选择。2.2绿色建筑对太阳能利用的需求虽然并不是所有应用太阳能技术的建筑都可以被称为“绿色建筑”，但是设计合理的太阳能建筑很容易满足“绿色建筑”应具备的基本原则：（1）节约建筑能耗太阳能建筑无疑是节约常规能源消耗的，它的能量来源是源源不断传输到地球上

5、的太阳能。通过建筑设计手段使建筑自身应用太阳能采光、供暖同时维持建筑的能耗，或者凭借一定的设备来储热、发电并用以满足用户的居住需要。（2）节约资源消耗太阳能建筑的结构、材料可以成为环境循环系统的一部分，促进能源材料的循环利用，避免某些人工调节的手段必然带来的对天然建材、生态环境的破坏。（3）尊重基地环境太阳能是一种无污染的能源，太阳能建筑自身的运营、能耗不会产生对周围环境的破坏，在能源利用的方面充分顾及基地环境。（4）满足用户的要求7充足日照对人体可以产生直接作用，在满足人类对阳光与生俱来的亲和性的同时，还可以满足人的健康需求并给人以能量。与之相反，人工控制下不间断的建筑室内气候，无法给人

6、们带来阳光所营造的舒适度和美感。（5）设计结合气候太阳能建筑的设计建造必然是结合建筑所在场地气候的，因为一年四季、白天和夜晚、不同地点的气候条件不同，太阳的辐射强度也不同，想要充分地利用太阳能必须结合当地日照条件。（6）整体的设计观虽然现在很难发现有建筑将这些原则综合运用到一项设计中去，但是对于太阳能建筑来说，将这些绿色原则相对于环境被当作一个整体来实施的前景是乐观的。3结合太阳能应用技术的绿色建筑设计3.1在被动式太阳能建筑中发挥建筑设计的作用在被动式太阳能建筑中应用太阳能技术，可以使建筑师找到更广阔用武之地。被动式太阳能建筑通常不依靠任何机械手段，通过调整建筑的朝向，选择适当的建筑材料

7、，7巧妙处理建筑的空间和形体，进行合理的建筑构造设计等手段使建筑物自然地应用太阳能供暖、采光并维持建筑的能耗。因此建筑师有充分的空间可以发挥自己的专长，合理而有效地安排建筑空间、形体，并利用高效率的技术满足同样的功能需要，可以应用的手段有：（1）通过调整建筑的形体安排建筑的朝向、采光不同建筑的形体对阳光利用效果不同，可以设计相应的建筑形式与外观。例如，朝南倾斜的三角形体量有利于充分吸收太阳能；采用立方体等体型系数较小的形